Extrem wasserabweisend: Mini-Boote können doppelte Last tragen

Superhydrophobe Materialien aus Kupfernetzen nach dem Vorbild der Wasserläufer verbessern die Schwimmeigenschaften

Superhydrophober Rumpf
Superhydrophober Rumpf

Harbin (China) - Insekten wie der Wasserläufer können ohne Probleme über Pfützen und Seen rennen. Dieses Vorbild der Natur im Blick, entwickelten chinesische Wissenschaftler nun ein Mini-Boot mit einem extrem wasserabweisenden Rumpf. Durch die superhydrophobe Eigenschaft eines beschichteten Kupfernetzes konnte das nur wenige Zentimeter große Gefährt eine größere Last tragen als mit einem konventionellen Rumpf. Über ihren Prototypen berichteten die Forscher in der Fachzeitschrift " ACS Applied Materials & Interfaces".

"Die große Zuladung des Miniatur-Bootes wird wahrscheinlich durch einen Luftfilm um das superhydrophobe Netz erreicht", schreiben Qinmin Pan und Min Wang vom Harbin Institute of Technology. Den Bootsrumpf bauten die beiden Forscher aus einem feinmaschigen Kupfernetz mit einer Drahtdicke von einem Fünftel Millimeter. Dieses Gewebe beschichteten sie mit filigranen, wenige Mikrometern kleinen Strukturen aus Silbernitrat. Dadurch wurde das Material superhydrophob und im Wasser bildete sich ein dünner Luftfilm entlang des Kupfernetzes aus.

Das Mini-Boot beluden die Forscher mit einer Last von über elf Gramm, ohne dass es im Wasser versank. Durch die hohe Oberflächenspannung lagen die "Bordwände" des Bootes sogar sichtbar unterhalb der Wasseroberfläche. Ohne die wasserabweisende Beschichtung wäre nur eine Zuladung von etwa sechs Gramm möglich gewesen.

Für den Bau von Schiffen mit vergrößerter Zuladung sind solche superhydrophoben Kupfernetz allerdings nicht geeignet. Pan und Wang sehen aber einen Nutzen für die Entwicklung kleiner Wasserroboter, die mit Kameras die Umgebung auskundschaften könnten. Auch für Laborchips und Flüssigkeits-Sensoren könnten die superhydrophoben Kupfernetzen verwendet werden.